[发明专利]磁悬浮斜盘轴向柱塞泵

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气开采领域，特别涉及一种磁悬浮斜盘轴向柱塞泵。

背景技术

在煤层气井开采过程中，都会经历排水降压期、排水采气期两个开阶段，在这两个开采阶段中，目前90％以上油田采用抽油机系统作为煤层气井的排水采气系统，这套排采系统存在的主要问题是泵效低，功率消耗大。为了解决上述问题，将斜盘轴向柱塞泵的原理引入煤层气排水采气领域，而常规的斜盘轴向柱塞泵是基于油环境下的液压源开发的技术，如果采用常规的斜盘轴向柱塞泵进行煤层气井的排水采气，存在的主要问题是泵的工作介质发生了变化，由原来的油介质变成了水介质，这导致了泵体内各个部件之间的润滑特性发生了改变，从而使各部件之间的摩擦磨损加剧，尤其是滑靴与斜盘之间，配流盘与缸体之间由于润滑条件的变差会发生严重的磨损而失效。

为了解决缸体与配流盘之间的摩擦磨损问题，科研工作者在专用于水介质中的斜盘轴向柱塞泵上增加了阀配流结构，避免了配流盘结构导致的磨损问题，但是滑靴与斜盘之间依然采用沿用原有结构，仅在材料方面选用了更加耐磨损的特殊材料，虽然这一做法缓解了滑靴与斜盘之间的磨损，但高昂的制造成本阻碍了后续的推广应用。

由此可见，有效地解决滑靴与斜盘之间的摩擦磨损是决定能否将斜盘轴向柱塞泵引入煤层气井排水采气的关键因素，而解决这一关键技术需要对滑靴与斜盘进行革命性的改进。

发明内容

为了解决现有技术斜盘轴向柱塞泵在水介质中运行时存在的滑靴与斜盘之间的摩擦磨损大，而导致柱塞泵寿命降低的问题，本发明实施例提供了一种磁悬浮斜盘轴向柱塞泵。所述技术方案如下：

一种磁悬浮斜盘轴向柱塞泵，包括泵外壳、轴承座、斜盘基座、缸体、阀体、变扣接头、圆锥滚子轴承、泵轴、磁性斜盘、磁性滑靴、回程盘、回程盘压头、弹簧、弹簧挡片、柱塞、缸套、连接环及进排液阀，所述磁性滑靴、所述柱塞、所述缸套、所述连接环及所述进排液阀的数量一一对应；

所述轴承座、所述斜盘基座、所述缸体、所述阀体及所述变扣接头顺次安装在所述泵外壳中，

所述轴承座中安装着所述圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承支撑着所述泵轴，

所述泵轴通过花键与所述斜盘基座连接，所述斜盘基座上安装着所述磁性斜盘，

所述磁性滑靴与所述磁性斜盘相对设置，所述磁性滑靴的磁极与所述磁性斜盘的磁极相同，所述磁性滑靴悬浮在所述磁性斜盘上，

所述回程盘压在所述磁性滑靴上，所述回程盘与所述回程盘压头相连接，所述回程盘压头抵顶在所述弹簧上，所述弹簧抵顶在所述弹簧挡片上，所述弹簧挡片安装在所述缸体内，

所述缸体上设有柱塞腔，所述柱塞腔内安装着所述缸套，所述柱塞安装在所述缸套内，所述柱塞与所述磁性滑靴相连接，

所述进排液阀安装在所述阀体上，所述进排液阀及所述柱塞之间安装着所述连接环。

可选地，所述轴承座通过螺纹安装在所述泵外壳中。

可选地，所述磁性斜盘通过螺栓安装在所述斜盘基座上。

可选地，所述泵轴上设有花键，相应的所述斜盘基座上设有花键键槽。

可选地，所述磁性滑靴的磁极与所述磁性斜盘的磁极均为N极。

可选地，所述磁性滑靴的磁极与所述磁性斜盘的磁极均为S极。

可选地，所述回程盘与所述回程盘压头通过球铰结构连接。

可选地，所述柱塞与所述磁性滑靴通过球铰结构连接。

可选地，所述阀体通过螺纹安装在所述泵外壳中，所述变扣接头通过螺纹安装在所述泵外壳中。

进一步地，所述的磁悬浮斜盘轴向柱塞泵还包括滤网，所述滤网包裹在所述阀体外部。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明通过设置磁极性相同的磁性斜盘与磁性滑靴结构，使得他们在磁极性相同的情况能够产生一个相斥的磁力，磁性滑靴在这个相斥磁力的作用下能够悬浮在磁性斜盘上，将现有技术中滑靴与斜盘间的接触性滑动变成本发明的无接触滑动，从而避免了磁性滑靴与磁性斜盘间的摩擦磨损，延长了柱塞泵的使用寿命，此外，使仅能在油介质中运行的斜盘轴向柱塞泵拓宽了应用领域，并为煤层气井的排采提供一项新的低能耗的工艺技术，为煤层气井排采设备的专业化提供一项新的途径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。